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石墨烯材料在其他基體中難以均勻分散，難于與其他材料相容是制約其大規(guī)模發(fā)展的技術(shù)難題。

多年來人們經(jīng)過不斷的探索，已發(fā)現(xiàn)制約石墨烯技術(shù)發(fā)展的幾個(gè)方向，如石墨烯需要降低分子間的范德華力。主要方法是增加石墨烯層數(shù)，但單層石墨烯的尺寸還不到1納米，比表面積太大很容易聚集，一般尺寸達(dá)到10層（5納米）以上范德華力才會(huì)減弱一些，添加到復(fù)合材料中才可以分散。但是要達(dá)到10層以上，就已經(jīng)成為石墨烯片了，很多改性作用完全發(fā)揮不出來。

其次由于石墨烯其特殊的結(jié)構(gòu)，如石墨烯典型的片狀結(jié)構(gòu)，在復(fù)合過程中很容易造成片狀結(jié)構(gòu)褶皺，產(chǎn)生團(tuán)狀現(xiàn)象，并破壞了片狀結(jié)構(gòu)的特性。

所以石墨烯材料分子結(jié)構(gòu)上官能團(tuán)成分很少，目前制約石墨烯應(yīng)用最大的瓶頸為分散性，為了提高其分散性，Haydale人員經(jīng)過多年研發(fā)，利用HDPlas?技術(shù)使用功能化納米顆粒實(shí)現(xiàn)預(yù)浸料防雷功能一體化。

HDPlas?技術(shù)采用等離子體反應(yīng)器， 橫截面是一個(gè)轉(zhuǎn)筒，中間圓心部分是中心電極，可以產(chǎn)生等離子體，加入所需要的化學(xué)基團(tuán)，和先進(jìn)的納米材料，設(shè)置所需要的溫度和壓力，從而制備防雷功能一體化的石墨烯導(dǎo)電增強(qiáng)填料。

HDPlas?功能化工藝的測試結(jié)果，最上面是純的環(huán)氧樹脂片，左下方是添加了0.5%質(zhì)量百分比的沒有經(jīng)過功能化工藝處理的碳納米管到環(huán)氧樹脂片基材中，結(jié)果出現(xiàn)了團(tuán)聚的現(xiàn)象，分散效果不理想，并且對(duì)基材環(huán)氧樹脂片的熱學(xué)，電學(xué)，和力學(xué)性能都沒有提升。右下方是添加了同樣質(zhì)量百分比0.5%，但是經(jīng)過了HDPlas?功能化工藝處理的碳納米管添加到環(huán)氧樹脂片中，分散效果特別理想，并且對(duì)環(huán)氧樹脂片的熱學(xué)，電學(xué)，力學(xué)（強(qiáng)度和剛度）都有所提升。

同時(shí)把納米粒子分別放入兩個(gè)容器中，沉積3個(gè)小時(shí)后的效果圖。左邊的容器添加了沒有經(jīng)過處理的納米粒子到容器中，3個(gè)小時(shí)后，納米粒子沉積到容器的底部；右邊的容器是添加了經(jīng)過HDPlas?功能化工藝處理的納米粒子到容器中，經(jīng)過3個(gè)小時(shí)后，納米粒子仍然均勻有效的分散在整個(gè)容器內(nèi)部。

通過 Haydale 獨(dú)有的專利技術(shù) HDPlas?實(shí)現(xiàn)了功能化納米顆粒應(yīng)用，將功能化納米顆粒包含在母粒中然后將其混合到樹脂中，之后用于預(yù)浸料的生產(chǎn)制造。目前的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)主要專注于航空碳纖維預(yù)浸料和環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)，在不增加預(yù)浸料重量的基礎(chǔ)上，增加其導(dǎo)電性能，真正實(shí)現(xiàn)防雷功能一體化。

為了滿足新一代航空航天輕質(zhì)結(jié)構(gòu)應(yīng)用需求，大連義邦率先將納米石墨烯導(dǎo)電增強(qiáng)樹脂填料引入中國，航空減重一直是世界各國航空航天工作者共同關(guān)注的研究熱點(diǎn)之一。只有將復(fù)合材料防雷擊多功能一體化，機(jī)體結(jié)構(gòu)質(zhì)量降低，才能節(jié)省出更多的質(zhì)量空間，從而達(dá)到增加航空器節(jié)約燃油和增加有效載荷、增加續(xù)航時(shí)間的目的。

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